JPH10293523A - Duplication method of relief image - Google Patents

Duplication method of relief image

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JPH10293523A
JPH10293523A JP9103325A JP10332597A JPH10293523A JP H10293523 A JPH10293523 A JP H10293523A JP 9103325 A JP9103325 A JP 9103325A JP 10332597 A JP10332597 A JP 10332597A JP H10293523 A JPH10293523 A JP H10293523A
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JP
Japan
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relief
image
light
thermoplastic resin
resin composition
Prior art date
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Application number
JP9103325A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimi Inaba
喜己 稲葉
Akihiko Kobayashi
昭彦 小林
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10293523A publication Critical patent/JPH10293523A/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/024Hologram nature or properties
    • G03H1/0244Surface relief holograms
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/18Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
    • G03H1/182Post-exposure processing, e.g. latensification
    • G03H2001/183Erasing the holographic information
    • G03H2001/184Partially erasing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2250/00Laminate comprising a hologram layer
    • G03H2250/12Special arrangement of layers

Landscapes

  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and efficiency duplicate relief images without the need for executing the process for manufacturing hologram original plates for each relief image to be duplicated. SOLUTION: A photosetting thermoplastic resin compsn. layer 12 which is formed on a base 11 and is provided with rugged relief patterns 13 its surface is irradiated with light 16 of the irradiation quantity meeting the gradation of the desired image, by which the regions 12a, 12b, 12c varying in the degrees of photosetting in correspondence to the irradiation quantity thereof are formed. The regions 12a, 12b, 12c varying in the degrees o photosetting are thermally deformed in corresponding to the irradiation quantity by heating this layer and are irradiated with light 19, by which the thermally deformed patterns are fixed. The original plate 29 for duplicating the relief images is thereby manufactured. A duplication mold is manufactured from the original plate 20 and the relief images are duplicated a mateal to be formed with the images by using such original plate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レリーフ画像の複
製方法に係り、特には、表面レリーフ型ホログラムの作
製に好適なレリーフ画像の複製方法に関する。
The present invention relates to a method for duplicating a relief image, and more particularly to a method for duplicating a relief image suitable for producing a surface relief hologram.

【0002】[0002]

【従来の技術】ホログラムは、三次元立体像を再生する
ことから、その優れた意匠性が好まれ、書籍、雑誌等の
表紙、POP、ギフト、包装材の装飾等に利用されてい
る。またホログラムは、サブミクロンオーダーの情報を
記録していることと等価であるため、有価証券、クレジ
ットカード等の偽造防止にも利用されている。
2. Description of the Related Art Holograms, which reproduce a three-dimensional three-dimensional image, are preferred for their excellent design, and are used for the covers of books, magazines, etc., POPs, gifts, decorations of packaging materials, and the like. Since holograms are equivalent to recording information on the order of submicrons, they are also used to prevent counterfeiting of securities, credit cards, and the like.

【0003】従来、レリーフ型ホログラムを作成する場
合、スピンコート等の方法によりガラス板上にホトレジ
スト層を設け、このホトレジスト層の表面にレーザ干渉
縞露光を行った後、アルカリ現像等の湿式現像処理を行
ってグレーティングイメージ(回折格子画像)を形成
し、ホログラム原版を作製する方法が一般的に採用され
ている。特に文字等の2値画像であるグレーティングイ
メージを形成する場合には、さらにホログラム原版のホ
トレジスト層の表面に銀塩乾板等によって作成されたマ
スクを密着させた後、露光を行い、現像処理することが
行われている。
Conventionally, when producing a relief type hologram, a photoresist layer is provided on a glass plate by a method such as spin coating, and the surface of the photoresist layer is exposed to laser interference fringes, and then wet development processing such as alkali development is performed. Is performed to form a grating image (diffraction grating image) to produce a hologram master. In particular, when forming a grating image that is a binary image such as a character, a mask made of a silver halide dry plate or the like is further brought into close contact with the surface of the photoresist layer of the hologram master, and then exposed and developed. Has been done.

【0004】上記ホログラム画像原版から複製を行うた
めには、上記のように作製されたホログラム画像原版の
ホトレジスト層の表面から金属めっき等の手法を用いて
型取りし、得られた金型を被画像形成材に密着させ、加
圧・加熱して被画像形成材にレリーフを転写することが
行われている。
In order to perform replication from the hologram image master, a mold is formed from the surface of the photoresist layer of the hologram image master manufactured as described above using a technique such as metal plating, and the obtained mold is covered. 2. Description of the Related Art A method in which a relief is transferred to a material to be image-formed by applying pressure and heat to the image-forming material in close contact.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上に述べたように、従
来のレリーフ型ホログラム原版の作製方法においては、
複製しようとする画像毎に、ホトレジストの塗布、レー
ザ干渉縞の露光、湿式現像等の長時間を要する一連の工
程と複雑な作業を要し、特に少量多品種のレリーフ画像
の複製に際しても、複製しようとするレリーフ画像毎に
ホトレジストの塗布から始まるホログラム原版の作製過
程を経る必要がある。
As described above, in the conventional method for producing a relief-type hologram master,
Each image to be duplicated requires a series of time-consuming steps such as application of photoresist, exposure of laser interference fringes, and wet development, and complicated work. It is necessary to go through the process of preparing a hologram master starting from the application of a photoresist for each relief image to be obtained.

【0006】従って、本発明の課題は、複製しようとす
るレリーフ画像毎にホログラム原版の作製過程を経る必
要がなく、より簡単で効率的なレリーフ画像を複製し得
るレリーフ画像の複製方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a relief image duplicating method capable of duplicating a simpler and more efficient relief image without having to go through a process of preparing a hologram master for each relief image to be duplicated. It is in.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、支持体上に、表面に凹凸状のレリーフパ
ターンを設けた光硬化性で室温では固体状態にある熱可
塑性樹脂組成物層を形成し、前記熱可塑性樹脂組成物層
に所望の画像の階調に応じた照射量の光を照射すること
により該光の照射量に対応して光硬化度の異なる領域を
形成し、前記光硬化度の異なる領域が形成された熱可塑
性樹脂組成物層を一定の温度で加熱することにより前記
光硬化度の異なる領域をその光硬化度に対応して熱変形
させ、前記熱変形した熱可塑性樹脂組成層に光を照射す
ることにより熱変形パターンを定着させることによって
レリーフ画像複製用原版を作製する工程、前記レリーフ
画像複製用原版から複製型を作製する工程、および前記
複製型のレリーフ画像パターン面に被画像形成材を加熱
下に加圧して該被画像形成材にレリーフ画像を複製する
工程を備えることを特徴とするレリーフ画像の複製方法
を提供する。本発明において、通常、上記光の照射は、
所望の画像の階調に対応して光透過率の異なる領域を有
するマスクを介して行われる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a photocurable thermoplastic resin composition which has a relief pattern on the surface of a support and which is in a solid state at room temperature. Forming a material layer, and irradiating the thermoplastic resin composition layer with light having an irradiation amount corresponding to the gradation of a desired image to form regions having different photocuring degrees corresponding to the irradiation amount of the light. Heating the thermoplastic resin composition layer on which the regions having different photocuring degrees are formed at a constant temperature, thereby thermally deforming the regions having different photocuring degrees in accordance with the photocuring degrees; Producing a relief image duplication master by fixing a heat deformation pattern by irradiating the thermoplastic resin composition layer with light, a step of producing a duplication mold from the relief image duplication original, and Relief It provides a method for duplicating a relief image, characterized in that it comprises the step of replicating the relief image to said image forming member by pressurizing under heating the image forming material on the image pattern surface. In the present invention, the irradiation of the light is usually
This is performed via a mask having regions having different light transmittances corresponding to the gradation of a desired image.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1(a)に示すように、まず、
支持体11上に、光硬化性で、室温(15℃〜35℃)
において固形状態にある熱可塑性樹脂組成物の層12を
形成する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, as shown in FIG.
Room temperature (15 ° C. to 35 ° C.), photocurable on support 11
To form a layer 12 of a thermoplastic resin composition in a solid state.

【0009】本発明において、室温で固体状態にある熱
可塑性で光硬化性の樹脂組成物としては、通常の熱可塑
性樹脂と少なくとも2官能以上を有する架橋性化合物と
の混合物に光重合開始剤を配合したものを用いることが
できる。通常の熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、
スチレン−アクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、スチレン樹脂、塩化ビ
ニル樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、熱
可塑性ポリウレタン樹脂等を使用することができる。ま
た、架橋性化合物の例を挙げると、各種アクリレートお
よびメタクリレート等である。光重合開始剤としては、
ベンゾイン、ベンジルケタール、アセトフェノン等の誘
導体に代表される自己開裂型化合物、さらにはベンゾフ
ェノン、芳香族ケトン、ミヒラーズケトン等の分子構造
を有する種々の水素引き抜き型の光重合開始剤を使用す
ることができる。これら光重合開始剤は、種々の光増感
剤と併用することもできる。
In the present invention, as the thermoplastic and photocurable resin composition which is in a solid state at room temperature, a photopolymerization initiator is added to a mixture of an ordinary thermoplastic resin and a crosslinkable compound having at least bifunctionality. What was blended can be used. Acrylic resin,
Styrene-acrylic copolymer resin, polyester resin, polyvinyl butyral resin, polycarbonate resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, styrene resin, vinyl chloride resin, acrylonitrile-styrene copolymer resin, thermoplastic polyurethane resin, etc. may be used. it can. Examples of the crosslinkable compound include various acrylates and methacrylates. As the photopolymerization initiator,
Self-cleavable compounds represented by derivatives such as benzoin, benzyl ketal and acetophenone, and various hydrogen abstraction type photopolymerization initiators having a molecular structure such as benzophenone, aromatic ketone and Michler's ketone can be used. These photopolymerization initiators can be used in combination with various photosensitizers.

【0010】架橋性化合物がそれ自体室温で固体状態で
あって熱可塑性を示すものであれば、通常の熱可塑性樹
脂を用いる必要はない。そのような架橋性化合物の例を
挙げると、種々のウレタンアクリレートおよびメタクリ
レート、分子内にビスフェノールA、ビスフェノールS
等の構造を有するエポキシアクリレートおよびメタクリ
レート、ポリブタジエンウレタンメタクリレート、ポリ
スチレンエチルメタクリレート等である。なお、本発明
において、水性紫外光硬化性樹脂を用いることもでき
る。
If the crosslinkable compound itself is in a solid state at room temperature and exhibits thermoplasticity, it is not necessary to use a usual thermoplastic resin. Examples of such crosslinking compounds include various urethane acrylates and methacrylates, bisphenol A and bisphenol S in the molecule.
Epoxy acrylate and methacrylate, polybutadiene urethane methacrylate, polystyrene ethyl methacrylate, etc. having such a structure. In the present invention, an aqueous ultraviolet curable resin may be used.

【0011】このような熱可塑性樹脂組成物層12は、
例えばスピンコート、ナイフコート、ロールコート、バ
ーコート等既知の塗布方法により支持体11上に形成す
ることができる。なお、熱可塑性樹脂層を支持体上に部
分的に形成しようとする場合には、スクリーン印刷、グ
ラビア印刷等の一般的な印刷技術を用いるか、転写技術
を用いることができる。
[0011] Such a thermoplastic resin composition layer 12 comprises:
For example, it can be formed on the support 11 by a known coating method such as spin coating, knife coating, roll coating, and bar coating. When the thermoplastic resin layer is to be formed partially on the support, a general printing technique such as screen printing or gravure printing or a transfer technique can be used.

【0012】支持体11は、上記熱可塑性樹脂組成物と
の接着性が十分確保できるものであれば特に制限はな
い。例えば、金属、紙、高分子材料、ガラス、セラミッ
ク等の有機または無機材料によりこれを形成することが
できる。支持体11の形状も、プレート状、シート状あ
るいはフィルム状のいずれのものであってもよい。
The support 11 is not particularly limited as long as it can sufficiently secure the adhesiveness to the thermoplastic resin composition. For example, it can be formed of an organic or inorganic material such as metal, paper, a polymer material, glass, and ceramic. The shape of the support 11 may be any of a plate, a sheet, and a film.

【0013】ついで、図1(b)に示すように、熱可塑
性樹脂組成物層12の表面に凹凸状のレリーフパターン
13を形成する。より具体的には、レリーフパターン金
型14のレリーフ面を熱可塑性樹脂層12に密着させ、
加熱・加圧することによりレリーフパターン13を形成
する。レリーフパターン金型14は、加熱・加圧により
好ましくは均一凹凸状のレリーフパターンを熱可塑性樹
脂組成物層12の表面に付与(転写)し得るものであれ
ば特に制限はないが、特に表面レリーフ型ホログラムを
複製する場合には、常法に従い、ガラス板上にホトレジ
スト層を形成し、このホトレジスト層にレーザ干渉縞の
露光を行った後、アルカリ現像等によりグレーティング
パターンを形成し、このパターンから型取りすることに
より作製することができる。またガラス板に回折格子パ
ターン状に微細な溝を形成することによっても作製する
ことができる。
Next, as shown in FIG. 1B, an uneven relief pattern 13 is formed on the surface of the thermoplastic resin composition layer 12. More specifically, the relief surface of the relief pattern mold 14 is brought into close contact with the thermoplastic resin layer 12,
The relief pattern 13 is formed by heating and pressing. The relief pattern mold 14 is not particularly limited as long as it can apply (transfer) a relief pattern having preferably a uniform unevenness to the surface of the thermoplastic resin composition layer 12 by heating and pressing, but it is not particularly limited. When duplicating a mold hologram, a photoresist layer is formed on a glass plate according to a conventional method, and after exposing the photoresist layer to laser interference fringes, a grating pattern is formed by alkali development or the like. It can be manufactured by molding. It can also be manufactured by forming fine grooves in a diffraction grating pattern on a glass plate.

【0014】なお、本発明において、熱可塑性樹脂組成
物層12が室温で固体状態にあるとは、上に述べたよう
に加熱・加圧により付与されたレリーフパターンを室温
においてそのまま保持し得るという程度に固体状態にあ
ることを意味する。
In the present invention, the phrase that the thermoplastic resin composition layer 12 is in a solid state at room temperature means that the relief pattern applied by heating and pressurization can be maintained at room temperature as described above. To a very solid state.

【0015】上記の如く熱可塑性樹脂組成物層12の表
面に任意の凹凸状レリーフパターン13を形成した後、
この熱可塑性樹脂組成物層12に所望の画像の階調に応
じた照射量の光を照射する。より具体的には、図1
(c)に示すように、例えば、光16をほぼ完全に透過
させる部分15aと光を全く透過させない部分15cと
これらの中間程度に光を透過させる部分15bからなる
マスク15に対して所定の光(例えば、紫外光)を全体
的に照射する。マスク15の光をほぼ完全に透過させる
部分15aを介して露光された熱可塑性樹脂組成物層1
2の領域12aは、最も高い程度に光硬化し、マスク1
5の光を全く透過させない部分15cに対応する熱可塑
性樹脂組成物層12の領域12cは、ほとんど光硬化し
ない。マスク15の部分15bを介して露光された熱可
塑性樹脂組成物層12の領域12bは、それらの中間程
度に光硬化する。いうまでもなく使用する光は、熱可塑
性樹脂組成物層に含まれる光重合開始剤を活性化して光
硬化を行わせるに適した波長のもの、例えば紫外光を使
用する。なお、マスクは、所望の物体を写真撮影し現像
したネガもしくはポジフィルムであってもよい。
After forming an arbitrary relief pattern 13 on the surface of the thermoplastic resin composition layer 12 as described above,
The thermoplastic resin composition layer 12 is irradiated with an amount of light corresponding to a desired image gradation. More specifically, FIG.
As shown in (c), for example, a predetermined light is applied to a mask 15 composed of a portion 15a that transmits light 16 almost completely, a portion 15c that does not transmit light at all, and a portion 15b that transmits light approximately between these portions. (E.g., ultraviolet light). Thermoplastic resin composition layer 1 exposed through portion 15a of mask 15 that transmits light almost completely
2 are light cured to the highest extent and the mask 1
The region 12c of the thermoplastic resin composition layer 12 corresponding to the portion 15c that does not transmit the light 5 at all is hardly photocured. The region 12b of the thermoplastic resin composition layer 12 exposed through the portion 15b of the mask 15 is light-cured to an intermediate degree therebetween. Needless to say, the light used has a wavelength suitable for activating the photopolymerization initiator contained in the thermoplastic resin composition layer and performing photocuring, for example, ultraviolet light. The mask may be a negative or positive film obtained by photographing and developing a desired object.

【0016】こうして、熱可塑性樹脂組成物層12に
は、光の照射量(露光量)に応じて硬化度合いの異なる
複数の領域12a、12bおよび12cが形成される。
これらは光硬化潜像領域ということができる。
Thus, a plurality of regions 12a, 12b and 12c having different degrees of curing are formed in the thermoplastic resin composition layer 12 in accordance with the amount of light irradiation (exposure).
These can be referred to as photocurable latent image areas.

【0017】ついで、複数の光硬化潜像領域12a、1
2bおよび12cが形成された熱可塑性樹脂組成物層1
2を一定の温度で加熱することにより光硬化潜像領域1
2a、12bおよび12cをその硬化度に対応して熱変
形させる。層12は、硬化度が異なるが、元は熱可塑性
のものであるから、図1(d)に示すように、例えば硬
化していない領域12cのレリーフパターンを平坦化す
るに十分な加熱条件(温度、時間)で加熱処理すること
により、領域12cの凹凸状レリーフパターンは消滅
し、表面18は平坦化し、他方硬化度の最も高い領域1
2aは、光硬化により熱可塑性を失い、この加熱処理に
よってはほとんど熱変形せず、表面の凹凸レリーフパタ
ーン13はほぼそのまま保持される。そして、中間の硬
化度を持つ領域12bは、これらの中間の程度に熱変形
した表面17を有する。かくして、光硬化潜像領域の潜
像は、この熱処理により可視化され、視認可能な状態と
なる。
Next, a plurality of photo-curable latent image areas 12a, 1a
Thermoplastic resin composition layer 1 on which 2b and 12c are formed
2 is heated at a constant temperature to form a photo-curable latent image area 1
2a, 12b and 12c are thermally deformed according to their degree of cure. Although the layer 12 has a different degree of cure, it is originally a thermoplastic material. Therefore, as shown in FIG. 1D, for example, heating conditions sufficient to flatten the relief pattern of the uncured region 12 c (see FIG. 1D). By performing the heat treatment at a temperature and time, the uneven relief pattern in the region 12c disappears, the surface 18 is flattened, and the region 1c having the highest degree of hardening is obtained.
2a loses thermoplasticity due to photocuring, hardly undergoes thermal deformation by this heat treatment, and the relief pattern 13 on the surface is maintained almost as it is. The region 12b having an intermediate degree of cure has a surface 17 that is thermally deformed to an intermediate degree between these. Thus, the latent image in the photocurable latent image area is visualized by this heat treatment, and becomes visible.

【0018】しかる後、図1(e)に示すように、可視
化された熱変形領域を有する熱可塑性樹脂組成物層12
に全面露光19を行って、可視化像を定着させることに
よって、レリーフ画像複製用原版20が得られる。
Thereafter, as shown in FIG. 1E, the thermoplastic resin composition layer 12 having a visualized heat-deformed region is formed.
The entire surface is exposed to light to fix the visualized image, thereby obtaining a relief image duplication master 20.

【0019】以上の説明からも明らかなように、上記熱
変形を行う際の加熱条件(温度、時間)は、光の露光量
によって決定され得る。従って、所望の可視化像間のコ
ントラスト比に応じて、光硬化性熱可塑性樹脂組成物の
配合比、照射光の露光量を決め、それに応じて加熱条件
を設定するようにする。これは、簡単な予備実験により
行うことができる。
As is clear from the above description, the heating conditions (temperature and time) for performing the above-mentioned thermal deformation can be determined by the amount of light exposure. Therefore, the mixing ratio of the photocurable thermoplastic resin composition and the amount of exposure to irradiation light are determined according to the desired contrast ratio between the visualized images, and the heating conditions are set accordingly. This can be done by simple preliminary experiments.

【0020】次に、上に述べたように作製されたレリー
フ画像複製用原版20を用いて、複製型を作製する。こ
の複製型を作製するためには、いわゆる金属めっき法を
採用することができる。より具体的には、図2(a)に
示すように、レリーフ画像複製用原版20の画像パター
ン面に、まず、アルミニウム、金、銀、これら金属を含
有す合金等の金属材料からなる薄膜21を真空蒸着、ス
パッタ、イオンプレーティング等の方法により形成す
る。金属薄膜21の厚さは、100オングストローム〜
10000オングストロームであることが好適である。
Next, a copy mold is prepared by using the relief image copy master 20 prepared as described above. In order to produce this duplicate mold, a so-called metal plating method can be adopted. More specifically, as shown in FIG. 2A, first, a thin film 21 made of a metal material such as aluminum, gold, silver, or an alloy containing these metals is formed on the image pattern surface of the relief image duplication master 20. Is formed by a method such as vacuum evaporation, sputtering, or ion plating. The thickness of the metal thin film 21 is 100 angstroms or more.
Preferably, it is 10,000 Angstroms.

【0021】ついで、図2(b)に示すように、金属薄
膜21を電極として、常法によりニッケルめっき等の金
属めっき22を金属薄膜21上に形成する。次に、図2
(c)に示すように、金属めっき層22を金属薄膜21
とともに原版20から剥離する。
Then, as shown in FIG. 2B, a metal plating 22 such as nickel plating is formed on the metal thin film 21 by using a metal thin film 21 as an electrode in a conventional manner. Next, FIG.
As shown in (c), the metal plating layer 22 is
At the same time, it is peeled off from the master 20.

【0022】しかる後、図2(d)に示すように、金属
めっき層22から金属薄膜21を常法により除去するこ
とにより、複製型(22)を得る。いうまでもなく、複
製型は、樹脂によっても作製することができる。すなわ
ち、複製用原版のレリーフ面に熱可塑性樹脂からなるシ
ートもしくは板を密着させ、加熱・加圧することにより
シートもしくは板に複製用原版のレリーフパターンを転
写させるものである。
Thereafter, as shown in FIG. 2D, the duplicated mold (22) is obtained by removing the metal thin film 21 from the metal plating layer 22 by an ordinary method. Needless to say, the replica mold can also be made of resin. That is, a sheet or plate made of a thermoplastic resin is brought into close contact with the relief surface of the duplication master, and the relief pattern of the duplication master is transferred to the sheet or plate by heating and pressing.

【0023】このように作製された複製型22に、図1
(e)に示すように、熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹
脂からなるシートもしくはフィルム等の被画像形成材2
3を密着させ、加熱・加圧(エンボス成形)を行うこと
によって、被画像形成材23にレリーフパターン24が
複製される(図1(f))。
FIG. 1 shows the duplication mold 22 thus produced.
As shown in (e), an image forming material 2 such as a sheet or a film made of a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
The relief pattern 24 is duplicated on the image forming material 23 by heating and pressurizing (embossing) by bringing the 3 into close contact (FIG. 1F).

【0024】[0024]

【実施例】【Example】

実施例1 <レリーフパターン形成用金型の作製>厚さ3mmのガ
ラス板からなる支持体上に、スピンコート法によってホ
トレジスト(シップレー社製MICROPOSIT14
00)を約1.5μmの厚さに形成し、アルゴンレーザ
(波長457.9nm、強度50mJ/cm2 )を用い
た2光束干渉法によって、面積が9cm(正方形)で、
空間周波数が1300ライン/mmの干渉縞を約1分間
露光した。しかる後、アルカリ現像によりホトレジスト
表面にグレーティングパターンを作製し、レリーフ原版
を得た。ついで、レリーフ原版のホトレジスト表面全体
に真空蒸着法により厚さ約200オングストロームの金
薄膜を形成した後、これを電極としてその上に厚さ約2
50μmのニッケルめっきを施した。しかる後、常法に
よりレリーフ原版からニッケルめっき層を剥離するとと
もに、そのニッケルめっき層に付着した金薄膜およびホ
トレジストを除去し、レリーフパターン形成用金型を得
た。
Example 1 <Preparation of Relief Pattern Forming Die> A photoresist (MICROPOSIT14 manufactured by Shipley Co., Ltd.) was applied on a support made of a glass plate having a thickness of 3 mm by spin coating.
00) is formed to a thickness of about 1.5 μm, and the area is 9 cm (square) by two-beam interference method using an argon laser (wavelength 457.9 nm, intensity 50 mJ / cm 2 ).
An interference fringe having a spatial frequency of 1300 lines / mm was exposed for about 1 minute. Thereafter, a grating pattern was formed on the photoresist surface by alkali development to obtain a relief original plate. Then, a gold thin film having a thickness of about 200 angstroms is formed on the entire photoresist surface of the relief original plate by a vacuum evaporation method.
Nickel plating of 50 μm was applied. Thereafter, the nickel plating layer was peeled off from the relief original plate by an ordinary method, and the gold thin film and the photoresist adhered to the nickel plating layer were removed to obtain a mold for forming a relief pattern.

【0025】<レリーフ画像複製用原版の作製>厚さ4
00μmのポリメチルメタクリレート(PMMA)シー
ト上に、飽和共重合ポリエステル樹脂(ユニチカ社製エ
リーテルUE−3201)2重量部、アクリル樹脂(三
菱レイヨン社製ダイヤナールBR−77)4.5重量
部、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート3重量
部、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート
0.5重量部および光重合開始剤(チバガイギー社製イ
ルガキュアー184)からなる光硬化性熱可塑性樹脂組
成物を2−ブタノン15重量部およびトルエン10重量
部に溶かした溶液を、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが約
5μmとなるようにワイヤーバーコーティングにより塗
布した。乾燥は、80℃で20分間行った。
<Preparation of Relief Image Duplicate Master> Thickness 4
On a 00 μm polymethyl methacrylate (PMMA) sheet, 2 parts by weight of a saturated copolymerized polyester resin (Elitel UE-3201 manufactured by Unitika), 4.5 parts by weight of an acrylic resin (Dianal BR-77 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), pentane A photocurable thermoplastic resin composition comprising 3 parts by weight of erythritol hexaacrylate, 0.5 part by weight of tris (acryloxyethyl) isocyanurate, and a photopolymerization initiator (Irgacure 184 manufactured by Ciba Geigy) is 15 parts by weight of 2-butanone. And a solution dissolved in 10 parts by weight of toluene was applied by wire bar coating so that the thickness of the resin composition layer after drying was about 5 μm. Drying was performed at 80 ° C. for 20 minutes.

【0026】上記樹脂組成物層の表面に、上記レリーフ
パターン形成用金型のレリーフパターン面を密着させ、
圧力10kg/cm2 、温度80℃で15秒間平圧プレ
ス処理を行った。ついで、上記圧力を保ったまま冷却水
により室温まで急速冷却した後、金型を除去することに
より、上記樹脂組成物層表面に金型の均一な凹凸状レリ
ーフパターンを転写した(エンボス成形)。
The relief pattern surface of the mold for forming a relief pattern is brought into close contact with the surface of the resin composition layer,
A flat pressure press treatment was performed at a pressure of 10 kg / cm 2 and a temperature of 80 ° C. for 15 seconds. Next, the mixture was rapidly cooled to room temperature with cooling water while maintaining the pressure, and then the mold was removed to transfer a uniform relief pattern of the mold to the surface of the resin composition layer (emboss molding).

【0027】次に、樹脂組成物層のレリーフパターン面
に4段階の濃度階調を有するグレースケールを密着させ
た後、総露光量1200mJ/cm2 の紫外光を全面照
射することによって、グレースケールを透過した紫外光
の強度に応じて硬化度の異なる領域を形成した。なお、
4階調グレースケールを透過した紫外光の露光量は、そ
れぞれ、155、470、736、1140mJ/cm
2 であった。
Next, a gray scale having four levels of density gradation is brought into close contact with the relief pattern surface of the resin composition layer, and the entire surface is irradiated with ultraviolet light having a total exposure amount of 1200 mJ / cm 2 , thereby obtaining a gray scale. A region having a different degree of curing was formed in accordance with the intensity of ultraviolet light transmitted through. In addition,
Exposure amounts of ultraviolet light transmitted through the four gradation gray scale are 155, 470, 736, and 1140 mJ / cm, respectively.
Was 2 .

【0028】ついで、グレースケールを除去した後、紫
外光を照射した上記構造物を予め110℃に加熱したホ
ットプレート上に5分間放置した後、樹脂組成物層表面
の軟化変形の度合いを目視観察した。その結果、露光量
が155mJ/cm2 であった領域におけるレリーフパ
ターンは、完全に消滅し、平坦化されたように見えた。
これに対し、露光量が1140mJ/cm2 であった領
域のレリーフパターンは、そのまま完全に維持されてい
ることが確認できた。
After removing the gray scale, the structure irradiated with ultraviolet light was allowed to stand on a hot plate preheated to 110 ° C. for 5 minutes, and the degree of softening deformation of the surface of the resin composition layer was visually observed. did. As a result, the relief pattern in the region where the exposure amount was 155 mJ / cm 2 completely disappeared and appeared to be flattened.
On the other hand, it was confirmed that the relief pattern in the region where the exposure amount was 1140 mJ / cm 2 was completely maintained as it was.

【0029】上記熱変形処理後、樹脂組成物層に紫外光
による全面露光を行って樹脂組成物層全体を完全に硬化
させ、熱変形パターンを定着させた。上記目視による観
察結果を定量的に評価するために、各露光量領域におけ
る上記エンボス成形後および定着後のグレーティングレ
リーフパターンの回折効率を下記計算式: 回折効率(%)=(R1 /R0 )×100 (ここで、R1 は1次回折光強度、R0 は0次回折光強
度(通常の反射光の成分))に従って算出した。光源と
してはヘリウム−ネオンレーザ(波長633nm)を使
用し、光強度はホトダイオードによる起電力として測定
した。なお、金型のグレーティングレリーフの回折効率
は、9.2%であった。結果を下記表1に示す。
After the heat deformation treatment, the entire surface of the resin composition layer was exposed to ultraviolet light to completely cure the resin composition layer and fix the heat deformation pattern. In order to quantitatively evaluate the visual observation result, the diffraction efficiency of the grating relief pattern after the embossing and fixing in each exposure amount region is calculated by the following formula: Diffraction efficiency (%) = (R 1 / R 0 ) × 100 (where R 1 is the first-order diffracted light intensity, and R 0 is the zero-order diffracted light intensity (normal reflected light component)). A helium-neon laser (wavelength: 633 nm) was used as a light source, and the light intensity was measured as an electromotive force generated by a photodiode. The diffraction efficiency of the grating relief of the mold was 9.2%. The results are shown in Table 1 below.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】この結果からもわかるように、紫外光の露
光量が155mJ/cm2 であった領域と1140mJ
/cm2 であった領域との間ではほぼ100%に近い回
折効率のコントラストを得ることができた。また、各領
域間の熱変形パターンのコントラストは鮮明であった。
As can be seen from the results, the region where the exposure amount of the ultraviolet light was 155 mJ / cm 2 was 1140 mJ / cm 2.
/ Cm 2 , it was possible to obtain a contrast with a diffraction efficiency close to 100%. Further, the contrast of the thermal deformation pattern between the respective regions was clear.

【0032】<複製型の作製>上記定着処理を行って得
たレリーフ画像複製用原版のレリーフ画像面全体に真空
蒸着法により厚さ約200オングストロームの金薄膜を
形成した後、これを電極としてその上に厚さ約250μ
mのニッケルめっきを施した。しかる後、常法により、
ニッケルめっき層を剥離するとともに、そのニッケルめ
っき層に付着した金薄膜およびホトレジストを除去し、
複製型を得た。
<Preparation of Duplicate Mold> A gold thin film having a thickness of about 200 angstroms was formed on the entire relief image surface of the relief image duplicating master obtained by performing the above fixing process by a vacuum evaporation method, and this was used as an electrode. About 250μ thick
m of nickel plating. Then, according to the usual method,
Peeling off the nickel plating layer, removing the gold thin film and the photoresist attached to the nickel plating layer,
A duplicate was obtained.

【0033】<複製>コロナ放電処理した厚さ25μm
のポリエステルからなる基材上に、アクリル共重合樹脂
(三菱レイヨン社性ダイヤナールBR−101)15重
量部をイソプロパノール40重量部および2−ブタノン
45重量部に溶かした溶液をロールコーターにより塗布
し、乾燥して厚さ3μmの熱可塑性樹脂層を形成した。
ついで、この熱可塑性樹脂層の表面に上記複製型のレリ
ーフパターン面を圧力6kg/cm、温度80℃で密着
させ、ロールエンボス法により、約6m/分の速度でレ
リーフ像の連続複製を行った。これにより意匠性に優れ
た複製レリーフ製品が大量に得られた。
<Replication> Thickness of 25 μm after corona discharge treatment
A solution prepared by dissolving 15 parts by weight of an acrylic copolymer resin (Dianal BR-101 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) in 40 parts by weight of isopropanol and 45 parts by weight of 2-butanone was applied onto a base material made of polyester by a roll coater. After drying, a thermoplastic resin layer having a thickness of 3 μm was formed.
Then, the relief pattern surface of the above-mentioned duplication type was brought into close contact with the surface of the thermoplastic resin layer at a pressure of 6 kg / cm and a temperature of 80 ° C., and continuous duplication of a relief image was performed at a speed of about 6 m / min by a roll embossing method. . As a result, a large number of duplicate relief products having excellent design properties were obtained.

【0034】実施例2 グレースケールの代わりに、人物の顔が撮影された白黒
ポジ画像の写真フィルムを用いた以外は実施例1と全く
同じ操作を行った。その結果、グレーティングレリーフ
の回折光コントラストが鮮明で明るいレリーフ画像が複
製された。
Example 2 The same operation as in Example 1 was performed, except that a photographic film of a black-and-white positive image in which a human face was photographed was used instead of the gray scale. As a result, a relief image in which the diffraction light contrast of the grating relief was clear and bright was reproduced.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、所
望のレリーフ画像の形成は、光硬化性熱可塑性樹脂組成
物に対する当該画像の階調に対応する照射量による露光
とその後の熱変形によるものであるから、例えばレリー
フ型ホログラム画像を複製する場合にあっても、長時間
を要する複雑な工程を経るホログラム原版を異なる画像
毎にいちいち作製する必要がなく、ホログラム原版は1
つ作製すれば、これを用いて多種類のレリーフ画像を効
率的に複製することができる。
As described above, according to the present invention, the formation of a desired relief image can be achieved by exposing the photocurable thermoplastic resin composition to a dose corresponding to the gradation of the image, and then applying heat to the photocurable thermoplastic resin composition. For example, when a relief-type hologram image is duplicated, it is not necessary to manufacture a hologram master that goes through a complicated process that requires a long time for each different image.
If one is produced, many kinds of relief images can be efficiently duplicated using this.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のレリーフ画像の複製方法において、レ
リーフ画像複製用原版を作製するまでのプロセスを示す
概略断面図。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a process until a relief image duplication master is produced in a relief image duplication method of the present invention.

【図2】本発明のレリーフ画像の複製方法において、図
1に示すプロセスにより作製されたレリーフ画像複製用
原版を用いてレリーフ画像を複製するまでのプロセスを
示す概略断面図。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a process until a relief image is duplicated using a relief image duplication master produced by the process shown in FIG. 1 in the relief image duplication method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…支持体 12…光硬化性熱可塑性樹脂組成物層 13…レリーフパターン 14…レリーフパターン形成用金型 15…マスク 16,19…光 20…レリーフ画像複製用原版 21…電極層 22…金属めっき層 23…被画像形成材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Support body 12 ... Photocurable thermoplastic resin composition layer 13 ... Relief pattern 14 ... Relief pattern forming die 15 ... Mask 16, 19 ... Light 20 ... Relief image duplication original plate 21 ... Electrode layer 22 ... Metal plating Layer 23: Image forming material

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持体上に、表面に凹凸状のレリーフパ
ターンを設けた光硬化性で室温では固体状態にある熱可
塑性樹脂組成物層を形成し、前記熱可塑性樹脂組成物層
に所望の画像の階調に応じた照射量の光を照射すること
により該光の照射量に対応して光硬化度の異なる領域を
形成し、前記光硬化度の異なる領域が形成された熱可塑
性樹脂組成物層を一定の温度で加熱することにより前記
光硬化度の異なる領域をその光硬化度に対応して熱変形
させ、前記熱変形した熱可塑性樹脂組成層に光を照射す
ることにより熱変形パターンを定着させることによって
レリーフ画像複製用原版を作製する工程、 前記レリーフ画像複製用原版から複製型を作製する工
程、および前記複製型のレリーフ画像パターン面に被画
像形成材を加熱下に加圧して該被画像形成材にレリーフ
画像を複製する工程を備えることを特徴とするレリーフ
画像の複製方法。
1. A photocurable thermoplastic resin composition layer having an uneven relief pattern on the surface and being in a solid state at room temperature is formed on a support, and a desired layer is formed on the thermoplastic resin composition layer. By irradiating light of an irradiation amount corresponding to the gradation of an image, regions having different photocuring degrees are formed in accordance with the irradiation amount of the light, and a thermoplastic resin composition in which the regions having different photocuring degrees are formed. By heating the material layer at a certain temperature, the regions having different photocuring degrees are thermally deformed in accordance with the photocuring degrees, and the heat-deformed thermoplastic resin composition layer is irradiated with light to form a heat deformation pattern. Preparing a relief image duplication master by fixing, a step of producing a duplication mold from the relief image duplication master, and pressing the image forming material on the relief image pattern surface of the duplication mold under heating. The coat The method of duplicating a relief image, characterized in that it comprises the step of replicating the relief image on the image forming member.
【請求項2】 光の照射を所望の画像の階調に対応して
光透過率の異なる領域を有するマスクを介して行うこと
を特徴とする請求項1記載のレリーフ画像の複製方法。
2. The method according to claim 1, wherein the light irradiation is performed through a mask having regions having different light transmittances corresponding to a desired image gradation.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210397009A1 (en) * 2019-06-20 2021-12-23 Facebook Technologies, Llc Surface-relief grating with patterned refractive index modulation

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